As a fundamental part of computational healthcare, Computer Tomography (CT) and Magnetic Resonance Imaging (MRI) provide volumetric data, making the development of algorithms for 3D image analysis a necessity. Despite being computationally cheap, 2D Convolutional Neural Networks can only extract spatial information. In contrast, 3D CNNs can extract three-dimensional features, but they have higher computational costs and latency, which is a limitation for clinical practice that requires fast and efficient models. Inspired by the field of video action recognition we propose a new 2D-based model dubbed Slice SHift UNet (SSH-UNet) which encodes three-dimensional features at 2D CNN's complexity. More precisely multi-view features are collaboratively learned by performing 2D convolutions along the three orthogonal planes of a volume and imposing a weights-sharing mechanism. The third dimension, which is neglected by the 2D convolution, is reincorporated by shifting a portion of the feature maps along the slices' axis. The effectiveness of our approach is validated in Multi-Modality Abdominal Multi-Organ Segmentation (AMOS) and Multi-Atlas Labeling Beyond the Cranial Vault (BTCV) datasets, showing that SSH-UNet is more efficient while on par in performance with state-of-the-art architectures.


翻译:作为计算医疗健康的基础组成部分,计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)提供体积数据,使得开发3D图像分析算法成为必然。尽管计算成本低,2D卷积神经网络只能提取空间信息。相比之下,3D CNN能够提取三维特征,但其计算成本和延迟较高,这成为需要快速高效模型的临床实践中的限制。受视频动作识别领域的启发,我们提出一种新的基于2D的模型,名为Slice Shift UNet(SSH-UNet),它以2D CNN的复杂度编码三维特征。更精确地说,通过沿体积的三个正交平面执行2D卷积并施加权重共享机制,多视图特征被协同学习。通过沿切片轴移动部分特征图,重新引入了被2D卷积忽略的第三维度。我们的方法在多模态腹部多器官分割(AMOS)和多图谱标注超越颅穹窿(BTCV)数据集上得到验证,表明SSH-UNet在保持与最先进架构性能相当的同时更为高效。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
1+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
5+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员